Pour mesurer une tension, on utilise un voltmètre. Il contient plusieurs calibres facilitant la lecture de la valeur et protégeant le voltmètre. Il faut savoir quel calibre choisir en fonction de la tension mesurée.
L'unité de tension dans le système international est le volt (V), on utilise aussi le kV ou kilovolt, 1 kV = 1000 V et le mV, 1 mV = 0,001 V.
Un voltmètre se branche toujours en dérivation dans un circuit. Sans modifier le circuit principal, on branche en dérivation le multimètre entre les bornes du dipôle dont on veut mesurer la tension. Le courant entre par la borne V et sort par la borne COM. Le multimètre indique « 0 ».
On ferme le circuit, la valeur indiquée est par exemple, U = 4 V ; le calibre 20 V immédiatement supérieur est mieux adapté, on sélectionne ce calibre, on lit, U = 4,12 V, la précision est bien meilleure. La précision de la mesure nécessite que le calibre soit adapté. Le meilleur calibre est celui qui est immédiatement supérieur à la valeur à mesurer.
On souhaite mesurer une tension d'un générateur dont la valeur tourne autour des 24 V. Quel calibre doit-on utiliser pour lire la tension du générateur ?
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On repère l'ordre de grandeur de la tension qui va être mesurée. La tension mesurée se trouverait entre 20 V et 200 V.
Pour éviter de se tromper, on peut utiliser en premier le plus grand calibre pour avoir une notion de l'ordre de grandeur de la tension mesurée puis diminuer de calibre pour atteindre le calibre directement supérieur à la valeur mesurée.
On branche un voltmètre en utilisant le plus grand calibre 1000 V. La tension mesurée est 24 V. On diminue le calibre jusqu'à atteindre 200 V (calibre juste supérieur à la tension mesurée). La tension affichée est cette fois de 24,32 V. La valeur obtenue est plus précise. Le calibre le plus proche et supérieur à la valeur mesurée est le calibre 200 V.
Le calibre doit être le plus petit possible, tout en étant supérieur à l'intensité mesurée. La valeur affichée sera alors la plus précise possible.
Mais qu'est-ce que la force du courant électrique et comment la mesure-t-on ? Réponse : il s'agit de l'intensité du courant électrique. On la mesure avec un ampèremètre. Comment faut-il procéder ?
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Si le sens du branchement a été inversé, il apparaîtra un signe −. La valeur du calibre indique l'intensité maximale qui peut être mesurée. On sélectionne donc le calibre en fonction de l'intensité à mesurer. Par exemple, si le sélecteur de calibre est sur la position 100 mA, l'appareil ne peut mesurer que des intensités inférieures à cette valeur. Si l'intensité du courant qui traverse l'appareil est supérieure à cette valeur, l'appareil risque d'être endommagé. Pour obtenir la meilleure précision, il faut utiliser le calibre immédiatement supérieur à la valeur à mesurer.
En pratique, on commence par choisir le plus grand calibre, par exemple 10 A. Si l'appareil indique 0,14 A, sélectionner le calibre immédiatement supérieur à cette valeur, soit pour l'appareil utilisé 200 mA. L'appareil indiquera 142 mA. L'intensité est mesurée à 1 mA près.
Quel est l'appareil de mesures indispensable à toute expérience en électricité, simple d'utilisation et multifonctions ? Réponse : le multimètre numérique permet de mesurer différentes grandeurs électriques courantes : intensité, tension, résistance.
Sélection de la nature du courant, continu ou alternatif. Repérer la zone convenable pour les calibres ou selon le cas, placer le taquet sur la position continu ( = ) ou alternatif ( ~ ). En classe de quatrième, on utilise du courant continu. Choix du calibre : les calibres disponibles varient suivant les appareils, on trouve souvent : 10 A (si la borne d'entrée utilisée est aussi 10 A), puis 2, 20, 200 mA. On choisit d'abord le plus grand calibre : 10 A.
L'ampèremètre se branche en série dans un circuit.
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On lit la valeur indiquée, par exemple I = 0,07 A. Cette valeur est inférieure au calibre suivant 200 mA. On ouvre le circuit pour changer de calibre, on place le sélecteur de calibre sur 200 mA et on change de borne d'entrée : mA. On ferme le circuit, l'indication lue est maintenant : I = 67 mA, la mesure est plus précise.
Ici, l'intensité mesurée est de 0,12 A (= 120 mA). Les calibres possibles sur cet ampèremètre sont 20, 200, 2000mA et 10A. L'intensité mesurée est d'environ 120 mA. 20 mA est donc un calibre trop petit, 2000 mA et 10A sont trop grand. 200 mA est le plus petit calibre, supérieur à l'intensité mesurée : il est adapté.
Si le calibre est trop petit, l'ampèremètre affiche alors un message d'erreur. L'intensité n'est pas affichée.
Si le calibre est trop grand, le premier chiffre affiché est un 0. Ici s'affiche une intensité de 0,12 A, soit 120 mA. L'ampèremètre affiche deux chiffres de moins que le calibre adapté.
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